基于VNUM仿真软件的数控机床导轨安装简析

摘 要：数控机床进给传动系统主要由电机、丝杠、导轨以及机构等部件组成，它们承担了数控机床各直线坐标轴、回转坐标轴的定位和切削进给工作，而导轨作为数控机床进给系统的主要机构之一，它的安装精度将对数控机床的加工精度等产生直接影响。文章将结合VNUM仿真软件，简要介绍一下数控机床导轨的安装方法。

关键词：导轨；安装；VNUM仿真软件

导轨是数控机床进给系统的一个重要环节，是机床基本结构要素之一。导轨主要用来支撑和引导运动部件沿直线或圆周方向准确运动，这就使导轨在很大程度上决定了数控机床的加工精度和稳定性。因此，导轨在最初安装时，就一定要注意它的安装误差，过大的误差不仅会影响加工精度，还会降低导轨使用寿命。文章主要以VNUM数控装调仿真软件为载体，对数控机床导轨的安装作简要介绍。

1 VNUM软件介绍

“VNUM数控装调仿真软件”是一款为培养数控设备维修优秀人才而开发的仿真软件，该软件用先进的仿真技术，清晰地展示出了数控机床的各部分结构以及装调所需工具。该软件最大限度的模拟了企业操作的真实环境及工作流程，采用FANUC、SIEMENS等常用数控系统的典型数控设备，以不同的工作任务为载体，将整个数控机床装调与维修过程，逐一分解为相应的各单项技能训练，使用者可从单一技能学起，逐步深入，最终完成一个从单一到整体的完整装调与维修过程。软件内容直观，使用者可反复练习以强化记忆，为以后的相关职业岗位奠定良好技能基础。软件主要包括“机械装调实训”、“电器装调实训”、“机电联调实训”与“故障诊断与排查”等四大工作模块，每一工作模块又设有若干子任务，文章主要就以“机械装调实训”模块中“导轨的安装”子任务为载体，介绍数控机床导轨的安装方法。

2 导轨副通用分类

导轨的分类方式有多种，通常按导轨副接触面的摩擦性质，可将其分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨等几大类。

2.1 滑动导轨

滑动导轨副两配合导轨工作面之间的摩擦性质主要是滑动摩擦。早期的滑动导轨材料多为金属，其摩擦系数大，易产生爬行现象，多见于一些简单的经济型数控机床使用。现代数控机床的滑动导轨多为塑料滑动导轨，即在导轨金属面上粘贴塑料软带或刮涂塑料图层，以使其形成金属――塑料相接触的表面。

2.2滚动导轨

滚动导轨一般由导轨和导轨滑块两部分组成，接触面之间主要为滚动摩擦，摩擦系数小，精度保持性好，但结构比较复杂，制造困难，生产成本较高。导轨面之间的滚动体主要有滚珠、滚针或滚子等结构。

2.3 静压导轨

静压导轨的滑动面之间开有油腔，将有一定压力的油通过节流器输入油腔，形成压力油膜，浮起运动部件。这样使导轨工作时处于纯液体摩擦，摩擦系数小，无磨损，不产生爬行现象。但需要附加一套供油系统，且对油清洁度也有很高要求。

3 滚动直线导轨对安装基面的要求

不同导轨的安装方式也不相同，文章主要介绍滚动直线导轨的安装方法。

由于安装误差对摩擦力和导轨的寿命都有一定的影响，所以导轨安装前必须对导轨安装及面的精度进行检测。

导轨安装基面有和导轨底面相结合的A面及和导轨侧面相结合的B面。在安装之前，A、B两面的直线度误差和平行度误差都需要检测，而导轨安装基面的精度测量方法一般都由机床厂家根据自己的条件进行，并将所测数据作为导轨安装检测的参考数据。

4 滚动直线导轨的安装

滚动直线导轨通常成对使用，可以按水平、竖直或倾斜等方向安装，有时也可以多根导轨接长安装或平行安装。

为保证两根导轨的平行，通常把一根导轨作为基准导轨，先安装在机床基准面上，并确定好精度，之后再安装另一根非基准导轨。非基准导轨安装时，各项精度均以基准导轨为基础进行检测。下面作者就主要结合VNUM数控机床仿真软件，对两根滚动直线导轨的安装方法作简要分析。

步骤1：首先安装基准导轨。在安装滚动直线导轨之前，必须先用油石去掉安装基面上的毛刺等杂物，并用抹布将基面擦拭干净。

步骤2：将导轨轻放于安装基面上，使导轨的底面和侧面分别与安装基面的A、B两面贴紧，检查基面上的螺纹孔与导轨上的安装孔是否一致，如有不一致处切勿强行安装，不然会影响安装之后的精度甚至降低导轨使用寿命。

步骤3：依照“从中间向两边”的原则预紧导轨紧固螺栓。

步骤4：安装导轨夹紧块，并预紧导轨夹紧块螺栓。

步骤5：调节基准导轨的安装平面度。具体操作方法如下：（1）将自准直仪安装在导轨的一端，将反射镜固定在导轨滑块上，并将滑块推动到靠近自准直仪侧第一个紧固螺栓上方，调节自准直仪旋钮及刻度盘，使其示数归零。以此点为第一检测点，向后推动滑块，依次在每个紧固螺栓上方测量一次并记录数值。（2）按照所测数据，分析当前所测点位导轨的平面度情况，将突起位置的紧固螺栓加紧，并旋松低凹位置的紧固螺栓。之后再按上一步的方法检测，直到误差值在所允许范围之内。

步骤6：调节基准导轨的安装平行度。具体操作方法如下：（1）将自准直仪安装在导轨的一端，将反射镜固定在导轨滑块上，并将滑块推动到靠近自准直仪侧第一个导轨夹紧块上方，将自准直仪目镜旋转90度，调节自准直仪旋钮及刻度盘，使其示数归零。以此点为第一检测点，向后推动滑块，依次在每个导轨夹紧块上方测量一次并记录数值。（2）按照所测数据，分析当前所测点位导轨的平行度情况，进而调节导轨夹紧块紧固螺栓的松紧。之后再按上一步的方法检测，直到误差值在所允许范围之内。

步骤7：当“步骤5”与“步骤6”两项都调整合格后，用力矩扳手依照“从中间向两边”的原则将所有紧固螺栓旋紧。

步骤8：安装第二根导轨。重复之前“步骤1”到“步骤4”，将第二根导轨及导轨夹紧块都安装在基面上，并将螺栓预紧。

步骤9：调节第二根导轨的安装水平度。（1）将百分表磁力表座吸附在第一根导轨的滑块上，将百分表指针垂直指在第二根导轨的滑块的上表面，然后将百分百座和指针所在的两个滑块同步移动到导轨一端的紧固螺栓上方，压表、调节表盘，使示数归零。之后同步移动两个滑块，在每个紧固螺栓上方测量一次，并记录数值。（2）根据所测量数值判断该处导轨的局部凸凹情况，进而调节导轨紧固螺栓的松紧。之后再按上一步的方法检测，直到误差值在所允许范围之内。

步骤10：调节第二根导轨的安装平行度。（1）将百分表磁力表座吸附在第一根导轨的滑块上，将百分表指针垂直指在第二根导轨的滑块的侧表面，然后将百分百座和指针所在的两个滑块同步移动到导轨一端的导轨夹紧块紧固螺栓上方，压表、调节表盘，使示数归零。之后同步移动两个滑块，在每个导轨夹紧块紧固螺栓上方测量一次，并记录数值。（2）根据所测量数值判断该处导轨的局部误差情况，进而调节导轨夹紧块紧固螺栓的松紧。之后再按上一步的方法检测，直到误差值在所允许范围之内。

步骤11：当“步骤9”与“步骤10”两项都调整合格后，用力矩扳手依照“从中间向两边”的原则将所有紧固螺栓旋紧。

滚动直线导轨的安装思路大体都相同，但是对于安装精度的检测却有多种方式，作者在这里只是根据仿真软件介绍了其中的一种，此种方式也同样适用于绝大多数滚动直线导轨的安装。

参考文献

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作者简介：李国斌（1987-），男，长春职业技术学院工程技术分院教师，助教。研究方向：数控设备应用与维护专业课程教学及研究。